論文の概要: QaiJi IR: An Eight-Layer Intermediate Representation Family for Hybrid Quantum-Classical Compilation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.29305v1
- Date: Thu, 24 Sep 2026 09:41:10 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-09-25 21:10:09.816674
- Title: QaiJi IR: An Eight-Layer Intermediate Representation Family for Hybrid Quantum-Classical Compilation
- Title（参考訳）: QaiJi IR:ハイブリッド量子古典計算のための8層中間表現ファミリー
- Abstract要約: ハイブリッド量子古典コンパイラは、回路、制御フロー、パルス、デバイス、物理表現間でプログラムを交換する。
QaiJi IRは,データ,セマンティクス,ローディング,ランタイム,検証のためのEmphfive-axisセマンティクス契約によって構成された8層ファミリーである。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.3774562616857717
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Hybrid quantum-classical compilers exchange programs among circuit, control-flow, pulse, device, and physical representations. Existing formats make different abstraction choices, so the properties that must survive a lowering step are often enforced by tool-specific code rather than stated in a common intermediate representation (IR). We present QaiJi IR, an eight-layer family organized by a \emph{five-axis semantic contract} for data, semantics, lowering, runtime, and verification. Its L4 SemanticIR records the operation class, declared equivalence level, optimization role, and classical-feedback model as attributes, and maps operation classes to ISA-neutral hardware actions. The prototype provides typed quantum and classical circuit nodes, OpenQASM~2 compatibility input, canonical OpenQASM~3 output, explicit rejection of unsupported constructs, and executable gate-convention checks. A representative measurement-conditioned program reaches a canonical QASM fixed point, acquires a measurement-to-condition edge, passes an exact aggregate consistency check, and produces a symbolic pulse template. For a one-bit active-reset case, device lowering materializes ALU/FPROC records and a conditional branch. Running the resulting virtual pulse processing unit (VPPU) program with externally supplied outcomes 0 and 1 respectively skips and executes the conditional drive. These tests validate the represented compiler path and binary branch behavior. They do not establish a physical feedback loop, because the simulator cannot yet apply mid-circuit measurement collapse and continue the same dynamical trajectory.
- Abstract（参考訳）: ハイブリッド量子古典コンパイラは、回路、制御フロー、パルス、デバイス、物理表現間でプログラムを交換する。
既存のフォーマットは異なる抽象的な選択を行うため、共通中間表現(IR)で記述されるよりもむしろツール固有のコードによって、下位ステップで生き残る必要があるプロパティが強制されることが多い。
QaiJi IRはデータ、セマンティクス、ローディング、ランタイム、検証のためのemph{five-axis semantic contract}によって構成された8層ファミリーである。
L4セマンティックIRは、演算クラスを記録し、等価レベル、最適化ロール、古典フィードバックモデルを属性として宣言し、演算クラスをISAニュートラルなハードウェアアクションにマッピングする。
プロトタイプは、型付き量子および古典回路ノード、OpenQASM~2互換入力、標準OpenQASM~3出力、サポート対象構成の明示的な拒絶、および実行可能ゲート防止チェックを提供する。
代表的な測定条件付きプログラムは、標準QASM固定点に達し、測定から条件へのエッジを取得し、正確な集約整合チェックを通過し、シンボルパルステンプレートを生成する。
1ビットのアクティブリセットケースでは、デバイス低下がALU/FPROCレコードと条件分岐を具体化する。
結果の仮想パルス処理ユニット(VPPU)プログラムを外部から供給された結果0と1とで実行し、条件駆動を実行する。
これらのテストは、表現されたコンパイラパスとバイナリブランチの振る舞いを検証する。
彼らは物理フィードバックループを定めていない、なぜならシミュレータはまだ中間回路測定の崩壊を適用できず、同じダイナミックな軌道を継続できないからである。
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